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Estructuras tridimensionales, PDB, Visualización molecular.

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Presentación del tema: "Estructuras tridimensionales, PDB, Visualización molecular."— Transcripción de la presentación:

1 Estructuras tridimensionales, PDB, Visualización molecular

2 Bioinformática estructural: análisis de las estructuras de las proteínas y sus funciones mediante herramientas informáticas

3 Herramientas y técnicas para: Analizar Guardar Visualizar Predecir Comparar Evaluar –ESTRUCTURAS DE PROTEÍNAS

4 Proteínas como las entidades moleculares más complejas de la naturaleza Tendencia natural de las proteínas a no mantenerse como una cadena estirada

5 1-GLSDGEWQLV LNVWGKVEAD IPGHGQEVLI RLFKGHPETL EKFDKFKHLK SEDEMKASED LKKHGATVLT ALGGILKKKG HHEAEIKPLA QSHATKHKIP VKYLEFISEC IIQVLQSKHP GDFGADAQGA MNKALELFRK DM ASNYKELG FQG-153

6 -----Ala-Ser-Ile-Met-Arg La secuencia de aminoácidos determina una forma. La forma 3D de la proteína

7 -Ala-Ser-Ile-Met-Arg- Función La secuencia de aminoácidos determina una forma. La forma 3D de la proteína con su función

8 Niveles de Complejidad: jerarquía Primaria: hasta ahora Secundaria: hélice alfa 35% de residuos Hoja plegada, 25% de residuos Giros ß, Giros Ω, Hélices 3/10 Total: 65-75% Resto: subestructuras inclasificables, formas al azar (ramdom coils)

9 Estructura terciaria Clasificación simple: –Todo alfa (>50% helix; <10% ß) –Todo ß (>30% beta; <5% heix) –Mezcla Clasificación refinada –Topologías, motivos dominios –Plegamientos. La inmensa mayoría de todas las proteínas se clasificarán de una forma o u otra en en un orden de unos 1000 plegamientos básicos distintos Estructura cuaternaria

10 Difracción de Rayos X

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12 RMN

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14 Banco de datos de estructuras 3D Primer banco bioinformático en el mundo: Moléculas, tarjetas perforadas

15 Protein data Bank Tour Estadisticas Buscar la forma activa (conformacion cerrada de la glucoquinasa humana) Vision archivo Guardar archivo

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17 Archivos PDB

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19 Visualización Molecular 1.Ejemplo de Programa de Visualización: FIRST GLANCE JMOL (Insulina 1TRZFIRST GLANCE JMOL O Glucoquinasa ) 1.Visita a Web de JMOLWeb de JMOL 2.Descarga del Programa autónomo: Programa JMOLPrograma JMOL 3.Ejemplo de tutorial sobre glucoquinasaEjemplo de tutorial sobre glucoquinasa

20 Programas de Visualización Molecular Rasmol (1995) Chime Protein Explorer (interfaz de Chime, requiere Chime, problemas de Chime) Jmol (java) Deep View Otros: profesionales Pymol

21 Protein Explorer

22 Jmol

23 Tutorial de visualización Molecular

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25 Herramientas de comparación y análisis de estructuras 3D Comprobación estructuras Búsqueda de semejantes en estructura. VAST (1mbn, mioglobina ballena) VAST Alineamiento de estructuras: servidores y deepview Superfícies conservadas (glucoquinasa)Superfícies conservadas

26 Alineamiento estructural

27 Objetivo: Obtener la mejor superposición de diversas estructuras –Programación dinámica puntuando a partir de características geométricas –Matrices de distancias intramoleculares –Clustering en 3D Es posible la clasificación de estructuras por homología estructural Servidor

28 1b8r parvalbumin 1cll calmodulina

29 Structural alignment calmodulin-Parvalbumin

30 Bases de datos derivadas y de clasificación de las proteínas según su estructura 3D PDBsum Clasificación: SCOP, CATH

31 PDBSUM

32 Jerarquía CATHCATH C: Clase (contenido en estructura secundaria) A: Arquitectura (disposición de los elementos de estructura secundaria) T: Topología (disposición de las conexiones entre elementos) H: Homología (homología estructural) S: Secuencia (homología de secuencia) EJEMPLO DE 1BIF Fosfofructoquinasa 2

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36 3-Layer(aba) Sandwich Alfa/beta Rossmand fold

37 SCOPSCOP. Structural Classification of Proteins 1.Familia. Clara relación evolutiva 2.Superfamilia. Probable origen evolutivo común 3.Plegamiento. Fuerte homología estructural EJEMPLO DE 1 BIF Fosfofructoquinasa 2

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